JP2006114151A - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、光ディスクに対してデータの記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行うのに用いられる光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備える光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device and an optical disc device, and more particularly, an optical pickup device used for at least reproducing data from recording, reproducing and erasing data on an optical disc and an optical disc including the optical pickup device. Relates to the device.
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、コンピュータプログラム、音楽情報、及び映像情報（以下「コンテンツ」ともいう）などを記録するための情報記録媒体として、ＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクに記録されている情報を再生するための光ディスク装置が普及するようになった。 In recent years, with the advancement of digital technology and improvement of data compression technology, DVD (digital versatile disc), etc. as an information recording medium for recording computer programs, music information, video information (hereinafter also referred to as “content”), etc. The optical disc apparatus for reproducing information recorded on the optical disc has come into widespread use along with the reduction in price.
光ディスク装置には、光ディスクに光束を照射するとともに、光ディスクからの反射光を受光するための装置として、光ピックアップ装置が設けられている。一般的に光ピックアップ装置は、光源、該光源から出射された光束を集光する対物レンズ、及び光ディスクで反射された光束を戻り光束として受光する光検出器などを備えている。この光検出器からは、光ディスクに記録されているデータの再生情報だけでなく、各種サーボに必要な情報を含む信号などが出力される。 The optical disc device is provided with an optical pickup device as a device for irradiating the optical disc with a light beam and receiving reflected light from the optical disc. In general, an optical pickup device includes a light source, an objective lens that collects a light beam emitted from the light source, a photodetector that receives a light beam reflected by an optical disk as a return light beam, and the like. This photodetector outputs not only the reproduction information of the data recorded on the optical disc but also a signal including information necessary for various servos.
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そして、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、複数の記録層を有する光ディスク及び該光ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている。 Incidentally, the amount of content information tends to increase year by year, and further increase in the recording capacity of the optical disc is expected. As one means for increasing the recording capacity of an optical disc, an optical disc having a plurality of recording layers and an optical disc apparatus for accessing the optical disc are being actively developed.
そして、２つの記録層を有する再生専用の光ディスクとして、片面に２つの記録層を有するＤＶＤ−ＲＯＭ（以下「片面２層ＤＶＤ−ＲＯＭ」ともいう）が実用化されている。この片面２層ＤＶＤ−ＲＯＭでは、一方からレーザ光を照射し、光ビームの焦点をそれぞれの記録層に合わせることで記録層毎の再生を行なっている。従って、ディスクを裏返すことなく各記録層に記録されている情報の再生が可能である。また、２つの情報記録が可能な記録層を有する光ディスクとして、片面に２つの記録層を有するＤＶＤ＋Ｒ（以下「片面２層ＤＶＤ＋Ｒ」ともいう）がある。この片面２層ＤＶＤ＋Ｒでは、ディスクを裏返すことなく各記録層への情報の記録及び各記録層に記録されている情報の再生が可能である。なお、以下では、片面に２つの記録層を有する光ディスクを総称して「片面２層ディスク」ともいう。 As a read-only optical disk having two recording layers, a DVD-ROM having two recording layers on one side (hereinafter also referred to as “single-sided dual-layer DVD-ROM”) has been put into practical use. In this single-sided dual-layer DVD-ROM, reproduction is performed for each recording layer by irradiating laser light from one side and focusing the light beam on each recording layer. Therefore, it is possible to reproduce information recorded on each recording layer without turning the disc over. As an optical disc having two recording layers capable of recording information, there is a DVD + R having two recording layers on one side (hereinafter also referred to as “single-sided dual layer DVD + R”). This single-sided dual-layer DVD + R can record information on each recording layer and reproduce information recorded on each recording layer without turning the disc over. In the following, optical disks having two recording layers on one side are collectively referred to as “single-sided dual-layer disks”.
片面２層ディスクでは、目的とする記録層にレーザ光を集光させても、戻り光束には目的とする記録層からの反射光だけでなく、目的とする記録層以外の記録層（特に、目的とする記録層に隣接した記録層）からの反射光も含まれるため、光ピックアップ装置から出力される信号のＳ／Ｎ比が低下するおそれがあった。 In a single-sided dual-layer disc, even if the laser beam is focused on the target recording layer, not only the reflected light from the target recording layer but also the recording layer other than the target recording layer (particularly, Since the reflected light from the recording layer adjacent to the target recording layer is also included, there is a possibility that the S / N ratio of the signal output from the optical pickup device is lowered.
そこで、戻り光束から目的とする記録層以外の記録層からの反射光を分離する装置が考案された（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている光記録再生装置は、戻り光束を受光する検出器の手前に、目的とする記録層からの反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの集光点位置に配置され目的とする記録層以外の記録層からの反射光の通過を抑制するピンホールとを備えている。しかしながら、特許文献１に開示されている光記録再生装置では、特に、光源から出射される光束をメインビームと２つのサブビームとに分割して光ディスクに照射する、いわゆる３ビーム方式を用いると、検出器の出力信号から得られるデータの再生情報や各種サーボに必要な情報（以下「サーボ情報」ともいう）の精度が十分でない場合があった。 Therefore, an apparatus for separating reflected light from a recording layer other than the target recording layer from the return light beam has been devised (see, for example, Patent Document 1). An optical recording / reproducing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a condensing lens that condenses reflected light from a target recording layer in front of a detector that receives a return light beam, and a condensing lens. And a pinhole which is arranged at a point position and suppresses the passage of reflected light from a recording layer other than the target recording layer. However, in the optical recording / reproducing apparatus disclosed in Patent Document 1, detection is particularly performed by using a so-called three-beam method in which a light beam emitted from a light source is divided into a main beam and two sub beams to irradiate an optical disk. In some cases, the accuracy of data reproduction information obtained from the output signal of the device and information necessary for various servos (hereinafter also referred to as “servo information”) is not sufficient.
ところで、光ピックアップ装置の小型化を促進するために、戻り光束を光検出器の受光面方向に分岐するための光学素子として、ホログラムを用いた光ピックアップ装置が考案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されている光ピックアップ装置では、回折領域が４つに分割されたホログラムが用いられている。 By the way, in order to promote downsizing of the optical pickup device, an optical pickup device using a hologram has been devised as an optical element for branching the return light beam in the direction of the light receiving surface of the photodetector (for example, Patent Documents). 2). In the optical pickup device disclosed in Patent Document 2, a hologram in which a diffraction region is divided into four is used.
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、大型化、高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することができる光ピックアップ装置を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to obtain a desired signal with high accuracy from an optical disc having a plurality of recording layers without causing an increase in size and cost. An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can be used.
また、本発明の第２の目的は、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an optical disc apparatus capable of accurately and stably accessing an optical disc having a plurality of recording layers.
発明者は、前述した再生情報やサーボ情報の精度が十分でないことの原因について鋭意研究した結果、目的とする記録層以外の記録層で回折された±１次回折光が影響しているという知見を得た。本発明は、かかる発明者の得た新規知見に基づいてなされたもので、以下のような構成を採用する。 As a result of earnest research on the cause of the inaccuracy of the reproduction information and servo information described above, the inventor has found that the ± first-order diffracted light diffracted by the recording layer other than the target recording layer has an influence. Obtained. The present invention has been made based on the new knowledge obtained by the inventors, and employs the following configuration.
請求項１に記載の発明は、第１記録層と、該第１記録層を介して光束が照射される第２記録層とを含む複数の記録層を片面に有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、光源と；前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層が前記第１記録層のときに前記戻り光束に含まれる前記第２記録層で回折された回折光が入射する位置に設けられた第１の領域及び回折格子が形成された第２の領域を有し、前記第１の領域に入射した光束と前記第２の領域に入射した光束とを分離するホログラムと、を含む光学系と；前記第２の領域からの光束を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置である。 The invention according to claim 1 irradiates a light beam onto an optical disc having a plurality of recording layers on one side including a first recording layer and a second recording layer irradiated with the light beam through the first recording layer, An optical pickup device for receiving reflected light from the optical disc, comprising: a light source; an objective lens for condensing a light beam emitted from the light source onto a recording layer to be accessed among the plurality of recording layers; and the optical disc. Diffracted light that is reflected and disposed on the optical path of the return light beam through the objective lens and diffracted by the second recording layer included in the return light beam when the recording layer to be accessed is the first recording layer. A hologram having a first region provided at an incident position and a second region in which a diffraction grating is formed, and separating a light beam incident on the first region and a light beam incident on the second region And an optical system comprising; An optical pickup apparatus provided with; receive light flux from the second region, and a light detector for generating a signal corresponding to the received light intensity.
これによれば、光源から出射された光束は、対物レンズを介して複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光される。光ディスクに入射され、第１記録層に到達した光束の一部は第１記録層で反射され、残りは第１記録層を透過する。第１記録層を透過した光束は、第２記録層に向かい、その少なくとも一部は第２記録層で反射される。すなわち、光ディスクからの戻り光束は、第１記録層での反射光と第２記録層での反射光とが含まれる光束である。ここでは、第２記録層よりも第１記録層のほうが対物レンズに近いため、戻り光束の光路上では、第１記録層での反射光のビーム径は第２記録層での反射光のビーム径よりも大きくなる。そこで、アクセス対象の記録層が第１記録層のときには、第１記録層での反射光である信号光に対してノイズ成分が不均一に加わることとなる。この場合に、ホログラムでは、第２記録層での反射光のうち光強度の高い回折光が第１の領域に入射し、信号光の大部分が第２の領域に入射する。そして、ホログラムによって、第１の領域に入射した光束と前記第２の領域に入射した光束とが分離され、光検出器によって、第２の領域からの光束が受光される。すなわち、光検出器では、第２記録層で回折された回折光が低減された戻り光束が受光される。その結果、光検出器で生成される信号はＳ／Ｎ比の高い信号となり、従って、大型化、高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。 According to this, the light beam emitted from the light source is condensed on the recording layer to be accessed among the plurality of recording layers via the objective lens. A part of the light beam incident on the optical disk and reaching the first recording layer is reflected by the first recording layer, and the rest passes through the first recording layer. The light beam transmitted through the first recording layer is directed to the second recording layer, and at least a part thereof is reflected by the second recording layer. That is, the returning light beam from the optical disk is a light beam including the reflected light from the first recording layer and the reflected light from the second recording layer. Here, since the first recording layer is closer to the objective lens than the second recording layer, the beam diameter of the reflected light on the first recording layer is the beam of the reflected light on the second recording layer on the optical path of the return light beam. It becomes larger than the diameter. Therefore, when the recording layer to be accessed is the first recording layer, noise components are added non-uniformly to the signal light that is reflected light from the first recording layer. In this case, in the hologram, diffracted light having a high light intensity out of the reflected light from the second recording layer is incident on the first area, and most of the signal light is incident on the second area. The light beam incident on the first region and the light beam incident on the second region are separated by the hologram, and the light beam from the second region is received by the photodetector. That is, the photodetector receives the return light beam in which the diffracted light diffracted by the second recording layer is reduced. As a result, the signal generated by the photodetector becomes a signal with a high S / N ratio, and therefore, a desired signal can be accurately obtained from an optical disc having a plurality of recording layers without causing an increase in size and cost. It becomes possible.
この場合において、請求項２に記載の光ピックアップ装置の如く、前記ホログラムは、前記戻り光束の光路方向に関して、前記アクセス対象の記録層が前記第１記録層のときに前記戻り光束に含まれる前記第２記録層で回折された回折光の集光位置近傍に配置されていることとすることができる。 In this case, as in the optical pickup device according to claim 2, the hologram is included in the return light beam when the recording layer to be accessed is the first recording layer with respect to the optical path direction of the return light beam. It can be arranged near the condensing position of the diffracted light diffracted by the second recording layer.
上記請求項１及び２に記載の各光ピックアップ装置において、請求項３に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第１の領域は、回折格子が形成されていない領域であることとすることができる。 In each of the optical pickup devices according to the first and second aspects, as in the optical pickup device according to the third aspect, the first region can be a region where a diffraction grating is not formed. .
上記請求項１及び２に記載の各光ピックアップ装置において、請求項４に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第１の領域は、入射した光束を前記第２の領域で回折された光束とは異なる方向に回折するための回折格子が形成されていることとすることができる。 In each of the optical pickup devices according to claim 1 and 2, as in the optical pickup device according to claim 4, the first region is a light beam obtained by diffracting an incident light beam in the second region. A diffraction grating for diffracting in different directions may be formed.
上記請求項１〜４に記載の各光ピックアップ装置において、請求項５に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第２記録層にスパイラル状又は同心円状の案内用の溝が形成されている場合には、前記第２記録層で回折された回折光は、前記案内用の溝で回折された±１次回折光であることとすることができる。 In each of the optical pickup devices according to claims 1 to 4, when a spiral or concentric guide groove is formed in the second recording layer as in the optical pickup device according to claim 5. The diffracted light diffracted by the second recording layer can be ± first-order diffracted light diffracted by the guide groove.
上記請求項１〜４に記載の各光ピックアップ装置において、請求項６に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第２記録層にピットが形成されている場合には、前記第２記録層で回折された回折光は、前記ピットで回折された±１次回折光であることとすることができる。 In each of the optical pickup devices according to claims 1 to 4, when pits are formed in the second recording layer as in the optical pickup device according to claim 6, diffraction is caused in the second recording layer. The diffracted light that has been diffracted can be ± first-order diffracted light diffracted by the pits.
上記請求項１〜６に記載の各光ピックアップ装置において、請求項７に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光源と前記ホログラムと前記光検出器は、一体化されていることとすることができる。 In each of the optical pickup devices according to the first to sixth aspects, as in the optical pickup device according to the seventh aspect, the light source, the hologram, and the photodetector can be integrated. .
上記請求項１〜６に記載の各光ピックアップ装置において、請求項８に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第１の領域からの光束を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器を更に備えることとすることができる。 Each optical pickup device according to any one of claims 1 to 6, as in the optical pickup device according to claim 8, receives light from the first area and generates a signal corresponding to the amount of received light. A vessel may be further provided.
この場合において、請求項９に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光源と前記ホログラムと前記第２の領域からの光束を受光する光検出器と前記第１の領域からの光束を受光する光検出器は、一体化されていることとすることができる。 In this case, as in the optical pickup device according to claim 9, the light source, the hologram, the photodetector for receiving the light flux from the second region, and the light detection for receiving the light flux from the first region. The vessel can be integrated.
請求項１０に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置を構成する第２の領域からの光束を受光する光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。 A tenth aspect of the present invention is an optical disc apparatus capable of reproducing at least one of recording, reproduction and erasure of information with respect to an optical disc having a plurality of recording layers, and any one of the first to ninth aspects. And a processing device for reproducing information recorded on the optical disc using an output signal of a photodetector for receiving a light beam from a second region constituting the optical pickup device. An optical disc device comprising:
これによれば、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を備えているため、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することができ、その結果、処理装置では、サーボ制御の精度が向上し、再生対象の記録層に記録されている情報を精度良く再生することができる。すなわち、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。 According to this, since the optical pickup device according to any one of claims 1 to 9 is provided, a desired signal can be accurately obtained from an optical disc having a plurality of recording layers. In the processing apparatus, the accuracy of servo control is improved, and information recorded on the recording layer to be reproduced can be reproduced with high accuracy. That is, it becomes possible to access an optical disc having a plurality of recording layers with high accuracy and stability.
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical disc apparatus 20 according to an embodiment of the present invention.
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、一例として前記片面２層ＤＶＤ＋Ｒの規格に準拠した情報記録媒体が光ディスク１５に用いられるものとする。 An optical disk device 20 shown in FIG. 1 includes a spindle motor 22 for rotating the optical disk 15, an optical pickup device 23, a seek motor 21 for driving the optical pickup device 23 in the sledge direction, a laser control circuit 24, An encoder 25, a drive control circuit 26, a reproduction signal processing circuit 28, a buffer RAM 34, a buffer manager 37, an interface 38, a flash memory 39, a CPU 40, a RAM 41, and the like are provided. Note that the arrows in FIG. 1 indicate the flow of typical signals and information, and do not represent the entire connection relationship of each block. In the present embodiment, as an example, an information recording medium conforming to the single-sided dual-layer DVD + R standard is used for the optical disc 15.
前記光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、光束の入射側から順に、基板Ｍ0、記録層Ｌ0（第１の記録層）、中間層ＭＬ、記録層Ｌ1（第２の記録層）、基板Ｍ1を有している。また、記録層Ｌ0と中間層ＭＬとの間には金や誘電体などで形成された半透明膜ＭＢ0があり、記録層Ｌ1と基板Ｍ1との間にはアルミニウムなどで形成された反射膜ＭＢ1がある。中間層ＭＬの厚さは、４０μｍ〜７０μｍであり、中間層ＭＬには、照射される光束に対して透過率が高く、基板の屈折率に近い屈折率を有する紫外線硬化型の樹脂材料が用いられている。なお、各記録層にはスパイラル状又は同心円状の案内用の溝を有するトラックが、約０．７４μｍのトラックピッチでそれぞれ形成されている。そして、記録層Ｌ0が記録層Ｌ1よりも光ピックアップ装置２３に近くなるように、光ディスク１５は、光ディスク装置２０にセットされる。そこで、光ディスク１５に入射した光束の一部は半透明膜ＭＢ0で反射され、残りは半透明膜ＭＢ0を透過する。そして、半透明膜ＭＢ0を透過した光束は反射膜ＭＢ1で反射される。以下では、便宜上、半透明膜ＭＢ0で反射された光束を「記録層Ｌ0からの反射光」あるいは「記録層Ｌ0での反射光」といい、反射膜ＭＢ1で反射された光束を「記録層Ｌ1からの反射光」あるいは「記録層Ｌ1での反射光」という。また、記録層Ｌ1での反射光に含まれる記録層Ｌ1の案内用の溝で回折された＋１次回折光を「記録層Ｌ1での＋１次回折光」、記録層Ｌ1での反射光に含まれる記録層Ｌ1の案内用の溝で回折された−１次回折光を「記録層Ｌ1での−１次回折光」、記録層Ｌ1での反射光に含まれる０次光を「記録層Ｌ1での０次光」という。さらに、記録層Ｌ1での＋１次回折光と記録層Ｌ1での−１次回折光とを総称して「記録層Ｌ1での±１次回折光」ともいう。 As shown in FIG. 2 as an example, the optical disk 15 includes a substrate M0, a recording layer L0 (first recording layer), an intermediate layer ML, and a recording layer L1 (second recording layer) in order from the incident side of the light beam. And a substrate M1. Further, there is a translucent film MB0 formed of gold or dielectric material between the recording layer L0 and the intermediate layer ML, and a reflective film MB1 formed of aluminum or the like between the recording layer L1 and the substrate M1. There is. The thickness of the intermediate layer ML is 40 μm to 70 μm, and the intermediate layer ML is made of an ultraviolet curable resin material having a high transmittance with respect to the irradiated light beam and a refractive index close to the refractive index of the substrate. It has been. In each recording layer, tracks having spiral or concentric guide grooves are formed at a track pitch of about 0.74 μm. Then, the optical disc 15 is set in the optical disc device 20 so that the recording layer L0 is closer to the optical pickup device 23 than the recording layer L1. Therefore, a part of the light beam incident on the optical disk 15 is reflected by the semitransparent film MB0, and the rest is transmitted through the semitransparent film MB0. The light beam transmitted through the semitransparent film MB0 is reflected by the reflective film MB1. Hereinafter, for convenience, the light beam reflected by the translucent film MB0 is referred to as “reflected light from the recording layer L0” or “reflected light from the recording layer L0”, and the light beam reflected by the reflective film MB1 is referred to as “recording layer L1”. "Reflected light from" or "reflected light on the recording layer L1". Further, the + 1st order diffracted light diffracted by the guide groove of the recording layer L1 included in the reflected light at the recording layer L1 is “+ 1st order diffracted light at the recording layer L1”, and the recording light included in the reflected light at the recording layer L1. The -1st order diffracted light diffracted by the guiding groove of the layer L1 is "-1st order diffracted light at the recording layer L1," and the 0th order light included in the reflected light at the recording layer L1 is "0th order at the recording layer L1." It is called “light”. Further, the + 1st order diffracted light in the recording layer L1 and the −1st order diffracted light in the recording layer L1 are collectively referred to as “± 1st order diffracted light in the recording layer L1”.
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の２つの記録層のうちアクセス対象の記録層（以下「対象記録層」と略述する）にレーザ光を照射するとともに、光ディスク１５からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図３に示されるように、受発光ユニット５１、コリメートレンズ５２、対物レンズ６０、及び対物レンズ６０を駆動するための駆動系（図示省略）などを備えている。この受発光ユニット５１は出射される光束の最大強度出射方向が＋Ｘ方向となるように配置されている。 The optical pickup device 23 irradiates a recording layer to be accessed (hereinafter abbreviated as “target recording layer”) of the two recording layers of the optical disc 15 and receives reflected light from the optical disc 15. It is a device for. As shown in FIG. 3 as an example, the optical pickup device 23 includes a light emitting / receiving unit 51, a collimating lens 52, an objective lens 60, a drive system (not shown) for driving the objective lens 60, and the like. . The light emitting / receiving unit 51 is arranged such that the maximum intensity emission direction of the emitted light beam is the + X direction.
前記受発光ユニット５１は、一例として図４に示されるように、いわゆるホログラムユニットであり、波長が約６６０ｎｍの光束を＋Ｘ方向に出射する光源としての半導体レーザＬＤ、該半導体レーザＬＤの近傍に配置され、光ディスク１５からの戻り光束を受光する光検出器としての受光器ＰＤ、半導体レーザＬＤの＋Ｘ側に配置され、半導体レーザＬＤから出射された光束を０次光（以下「メインビーム」という）及び±１次回折光（以下「サブビーム」という）を含む複数の光束に分割するグレーティングＧＴ、及びグレーティングＧＴの＋Ｘ側に配置され、戻り光束を受光器ＰＤの受光面方向に分岐するホログラムＨＧを有している。ここでは、グレーティングＧＴはガラス板ＧＰ１の一方の面に形成され、ホログラムＨＧはガラス板ＧＰ１の他方の面に形成されている。さらに、ホログラムＨＧはガラス板ＧＰ２で保護されている。 As shown in FIG. 4 as an example, the light emitting / receiving unit 51 is a so-called hologram unit, and is disposed in the vicinity of the semiconductor laser LD as a light source that emits a light beam having a wavelength of about 660 nm in the + X direction. The light receiver PD serving as a photodetector for receiving the return light beam from the optical disk 15 and the + X side of the semiconductor laser LD, and the light beam emitted from the semiconductor laser LD is the zero-order light (hereinafter referred to as “main beam”). And a grating GT that is divided into a plurality of light beams including ± first-order diffracted light (hereinafter referred to as “sub-beams”) and a hologram HG that is arranged on the + X side of the grating GT and branches the return light beam toward the light receiving surface of the light receiver PD. is doing. Here, the grating GT is formed on one surface of the glass plate GP1, and the hologram HG is formed on the other surface of the glass plate GP1. Furthermore, the hologram HG is protected by a glass plate GP2.
前記グレーティングＧＴは、いわゆる差動プッシュプル法に適した光スポットが対象記録層上に形成されるように設定されている。 The grating GT is set so that a light spot suitable for the so-called differential push-pull method is formed on the target recording layer.
対象記録層が記録層Ｌ0のときには、信号光と記録層Ｌ1での反射光（ノイズ成分）とを含む戻り光束がホログラムＨＧに入射する。この場合には、一例として図５（Ａ）に示されるように、信号光はホログラムＨＧの直径（ここでは、一例として約１ｍｍ）よりも若干小さいビーム径を有している。また、記録層Ｌ1での反射光は、記録層Ｌ1での０次光と、記録層Ｌ1での＋１次回折光と、記録層Ｌ1での−１次回折光とに分離し、信号光よりも小さいビーム径を有している。従って、記録層Ｌ1での反射光は不均一に信号光に付加されることとなり、記録層Ｌ1での反射光によるノイズは再生信号処理回路２８で行われる信号処理にて除去することは困難である。すなわち、この場合には、記録層Ｌ1での反射光は後述するサーボ信号等に悪影響を及ぼすおそれがある。 When the target recording layer is the recording layer L0, the return light beam including the signal light and the reflected light (noise component) from the recording layer L1 enters the hologram HG. In this case, as shown in FIG. 5A as an example, the signal light has a beam diameter slightly smaller than the diameter of the hologram HG (here, about 1 mm as an example). The reflected light at the recording layer L1 is separated into zero-order light at the recording layer L1, + 1st-order diffracted light at the recording layer L1, and -1st-order diffracted light at the recording layer L1, and is smaller than the signal light. It has a beam diameter. Therefore, the reflected light from the recording layer L1 is added to the signal light non-uniformly, and noise due to the reflected light from the recording layer L1 is difficult to remove by signal processing performed by the reproduction signal processing circuit 28. is there. That is, in this case, the reflected light from the recording layer L1 may adversely affect a servo signal or the like which will be described later.
一方、対象記録層が記録層Ｌ1のときには、一例として図５（Ｂ）に示されるように、信号光と記録層Ｌ0での反射光（ノイズ成分）がホログラムＨＧに入射する。この場合には、信号光は、対象記録層が記録層Ｌ0のときの信号光よりも若干小さいビーム径を有している。また、記録層Ｌ0での反射光は、ホログラムＨＧの直径よりも大きなビーム径を有している。従って、記録層Ｌ0での反射光は均等に信号光に付加されることとなり、記録層Ｌ0での反射光によるノイズは再生信号処理回路２８で行われる信号処理にて除去することができる。すなわち、この場合には、記録層Ｌ0での反射光が後述するサーボ信号等に悪影響を及ぼすおそれはほとんどない。 On the other hand, when the target recording layer is the recording layer L1, as shown in FIG. 5B as an example, the signal light and the reflected light (noise component) on the recording layer L0 enter the hologram HG. In this case, the signal light has a slightly smaller beam diameter than the signal light when the target recording layer is the recording layer L0. The reflected light from the recording layer L0 has a beam diameter larger than the diameter of the hologram HG. Therefore, the reflected light from the recording layer L0 is uniformly added to the signal light, and noise due to the reflected light from the recording layer L0 can be removed by signal processing performed by the reproduction signal processing circuit 28. That is, in this case, there is almost no possibility that the reflected light from the recording layer L0 adversely affects a servo signal or the like which will be described later.
なお、信号光には、対象記録層で反射されたメインビームと２つのサブビームとが含まれている。 The signal light includes a main beam reflected by the target recording layer and two sub beams.
そこで、前記ホログラムＨＧは、一例として図６（Ａ）に示されるように、その回折領域が３つの部分回折領域（ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３）に分割されるとともに、一例として図６（Ｂ）に示されるように、回折格子が形成されていない３つの微小領域（ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３）を有している。 Therefore, the hologram HG is divided into three partial diffraction regions (DA1, DA2, DA3) as shown in FIG. 6A as an example, and as an example in FIG. 6B. As shown, it has three minute regions (TA1, TA2, TA3) where a diffraction grating is not formed.
上記微小領域ＴＡ１は、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、記録層Ｌ1での０次光が入射する位置（図６（Ｂ）ではホログラムＨＧのほぼ中央）に設けられ、記録層Ｌ1での０次光を回折することなく透過させる。微小領域ＴＡ２は、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、記録層Ｌ1での＋１次回折光が入射する位置（図６（Ｂ）では微小領域ＴＡ１の紙面左側）に設けられ、記録層Ｌ1での＋１次回折光を回折することなく透過させる。微小領域ＴＡ３は、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、記録層Ｌ1での−１次回折光が入射する位置（図６（Ｂ）では微小領域ＴＡ１の紙面右側）に設けられ、記録層Ｌ1での−１次回折光を回折することなく透過させる。 The minute area TA1 is provided at a position where the zero-order light is incident on the recording layer L1 (substantially the center of the hologram HG in FIG. 6B) when the target recording layer is the recording layer L0. The 0th order light is transmitted without being diffracted. The micro area TA2 is provided at the position where the + 1st order diffracted light is incident on the recording layer L1 when the target recording layer is the recording layer L0 (left side of the micro area TA1 in FIG. 6B). + 1st order diffracted light is transmitted without being diffracted. The minute area TA3 is provided at a position where the −1st order diffracted light is incident on the recording layer L1 when the target recording layer is the recording layer L0 (in FIG. 6B, on the right side of the drawing surface of the minute area TA1). The first-order diffracted light at is transmitted without being diffracted.
ところで、図７に示されるように、ガラス板全体の厚さｔ、半導体レーザＬＤの発光点からグレーティングＧＴまでの距離ｚを一定とすると、ガラス板ＧＰ２の厚さ（Δとする）と、対物レンズ６０の開口数（ＮＡOLとする）とコリメートレンズ５２の開口数（ＮＡCLとする）の比（Ｌとする）ＮＡOL／ＮＡCLと、光ディスク１５の中間層ＭＬの屈折率（ｎとする）と、中間層ＭＬの厚さ（ｄとする）との間には、次の（１）式で示される関係がある。（１）式におけるａ、ｂはそれぞれ係数である。 By the way, as shown in FIG. 7, if the thickness t of the entire glass plate and the distance z from the emission point of the semiconductor laser LD to the grating GT are constant, the thickness (Δ) of the glass plate GP2 and the objective the numerical aperture of the lens 60 and the (NA OL and) and (a L) ratio of the numerical aperture of the collimator lens 52 (the NA CL) NA OL / NA CL , the refractive index of the intermediate layer ML of the optical disk 15 and (n And the thickness (referred to as d) of the intermediate layer ML has a relationship represented by the following equation (1). In the equation (1), a and b are coefficients.
Δ＝ａ×（ｎｄＬ2）＋ｂ ……（１） Δ = a × (ndL 2 ) + b (1)
また、ｆCLをコリメートレンズ５２の焦点距離、ｆOLを対物レンズ６０の焦点距離とすると、次の（２）式が成立する。 Further, when f CL is the focal length of the collimating lens 52 and f OL is the focal length of the objective lens 60, the following equation (2) is established.
Ｌ＝ｆCL／ｆOL ……（２） L = f CL / f OL (2)
そこで、ｚ＋ｔを４．５ｍｍ、ガラス板の屈折率を１．５２とすると、図８に示されるように、ａ＝０．７９３３、ｂ＝−０．２６１７となる。 Therefore, when z + t is 4.5 mm and the refractive index of the glass plate is 1.52, as shown in FIG. 8, a = 0.7933 and b = −0.2617.
この場合に、ｎ＝１．５４、ｄ＝０．０５ｍｍ、ｆOL＝３．０５ｍｍ、ｆCL＝１９ｍｍであれば、Δ＝１．０２ｍｍとなる。この条件が満足されると、一例として図９（Ａ）に示されるように、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、ホログラムＨＧ上における記録層Ｌ1での反射光のビーム径は非常に小さくなる。しかしながら、例えば製造上の誤差などによりΔ＝０．５ｍｍになると、一例として図９（Ｂ）に示されるように、そのビーム径は大きくなる。また、中間層ＭＬの厚さｄにもばらつきがあるため、各微小領域の面積は広いほうが良いが、受光可能な信号光の光量が減少するため、本実施形態では、各微小領域の直径を約１８０μｍとした。 In this case, if n = 1.54, d = 0.05 mm, f OL = 3.05 mm, and f CL = 19 mm, Δ = 1.02 mm. When this condition is satisfied, as shown in FIG. 9A as an example, when the target recording layer is the recording layer L0, the beam diameter of the reflected light on the recording layer L1 on the hologram HG is very small. Become. However, when Δ = 0.5 mm due to, for example, manufacturing errors, the beam diameter increases as shown in FIG. 9B as an example. Further, since the thickness d of the intermediate layer ML also varies, it is preferable that the area of each minute region is large. However, since the amount of signal light that can be received decreases, in this embodiment, the diameter of each minute region is reduced. About 180 μm.
これにより、前記ホログラムＨＧは、一例として図１０に示されるように、戻り光束の光路方向に関して、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、記録層Ｌ1での±１次回折光が集光する位置近傍に配置されることとなる。 Thereby, as shown in FIG. 10 as an example, the hologram HG is a position where ± first-order diffracted light at the recording layer L1 is condensed when the target recording layer is the recording layer L0 with respect to the optical path direction of the return light beam. It will be arranged in the vicinity.
また、本実施形態では、トラックピッチが約０．７４μｍであるので、微小領域ＴＡ１とＴＡ２の中心間距離、及び微小領域ＴＡ１とＴＡ３の中心間距離は、約２００μｍに設定されている。なお、各微小領域の直径を約２００μｍとし、微小領域ＴＡ１とＴＡ２、及び微小領域ＴＡ１とＴＡ３が、それぞれ接しても良い。また、各微小領域の直径を更に大きくし、微小領域ＴＡ１とＴＡ２、微小領域ＴＡ１とＴＡ３がそれぞれ部分的に重なっても良い。 In this embodiment, since the track pitch is about 0.74 μm, the distance between the centers of the minute areas TA1 and TA2 and the distance between the centers of the minute areas TA1 and TA3 are set to about 200 μm. In addition, the diameter of each micro area | region may be about 200 micrometers, and micro area | region TA1 and TA2 and micro area | region TA1 and TA3 may each contact | connect. Further, the diameter of each micro area may be further increased, and the micro areas TA1 and TA2 and the micro areas TA1 and TA3 may partially overlap each other.
これにより、対象記録層が記録層Ｌ0のときには、信号光のみがホログラムＨＧで回折されることとなる。すなわち、信号光に悪影響を及ぼすおそれがある記録層Ｌ1での±１次回折光及び０次光が受光器ＰＤで受光されるのを抑制することができる。 Thereby, when the target recording layer is the recording layer L0, only the signal light is diffracted by the hologram HG. That is, it is possible to suppress the ± first-order diffracted light and the zero-order light from the recording layer L1 that may adversely affect the signal light from being received by the light receiver PD.
前記受光器ＰＤは、一例として図１１に示されるように、差動プッシュプル法に適するように配置された８個の受光領域（５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｅ、５９ｆ、５９ｇ、５９ｈ）を有し、受光領域毎にその受光量に応じた信号（光電変換信号）を再生信号処理回路２８に出力する。ここでは、受光領域５９ａと受光領域５９ｂは互いに隣接し、その境界線上で部分回折領域ＤＡ１からのメインビームの回折光ｍ１が受光される。受光領域５９ｃでは、部分回折領域ＤＡ２からのメインビームの回折光ｍ２が受光され、受光領域５９ｄでは、部分回折領域ＤＡ３からのメインビームの回折光ｍ３が受光される。また、受光領域５９ｅ及び受光領域５９ｇでは、部分回折領域ＤＡ２からのサブビームの回折光（＋ｓ２、−ｓ２）がそれぞれ受光され、受光領域５９ｆ及び受光領域５９ｈでは、部分回折領域ＤＡ３からのサブビームの回折光（＋ｓ３、−ｓ３）がそれぞれ受光される。なお、部分回折領域ＤＡ１からのサブビームの回折光（＋ｓ１、−ｓ１）はいずれも受光器ＰＤ１では受光されない。 As shown in FIG. 11 as an example, the light receiver PD has eight light receiving regions (59a, 59b, 59c, 59d, 59e, 59f, 59g, 59h) arranged so as to be suitable for the differential push-pull method. And outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light for each light receiving region to the reproduction signal processing circuit 28. Here, the light receiving region 59a and the light receiving region 59b are adjacent to each other, and the diffracted light m1 of the main beam from the partial diffraction region DA1 is received on the boundary line. The light receiving area 59c receives the main beam diffracted light m2 from the partial diffraction area DA2, and the light receiving area 59d receives the main beam diffracted light m3 from the partial diffraction area DA3. The light receiving areas 59e and 59g receive the sub-beam diffracted light (+ s2, -s2) from the partial diffraction area DA2, and the light receiving areas 59f and 59h diffract the sub beams from the partial diffraction area DA3. Light (+ s3, -s3) is received. Note that none of the sub-beam diffracted light (+ s1, −s1) from the partial diffraction area DA1 is received by the light receiver PD1.
図３に戻り、前記コリメートレンズ５２は、受発光ユニット５１の＋Ｘ側に配置され、受発光ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。前記対物レンズ６０は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、コリメートレンズ５２を透過した光束を対象記録層に集光する。 Returning to FIG. 3, the collimating lens 52 is disposed on the + X side of the light emitting / receiving unit 51, and the light beam emitted from the light emitting / receiving unit 51 is made substantially parallel light. The objective lens 60 is disposed on the + X side of the collimating lens 52 and condenses the light beam transmitted through the collimating lens 52 on the target recording layer.
前記駆動系（図示省略）は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及び光ディスク１５の半径方向であるトラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータなどから構成されている。 The drive system (not shown) has a focusing actuator for minutely driving the objective lens 60 in the focus direction which is the optical axis direction of the objective lens 60 and a minute drive of the objective lens 60 in the tracking direction which is the radial direction of the optical disk 15. For example, a tracking actuator.
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、前記受光器ＰＤの出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報及びＲＦ信号などを取得する。具体的には、次の（３）式に基づいて、フォーカスエラー信号Ｓfeを取得する。ここで、Ｖａは受光領域５９ａの出力信号に対応する信号、Ｖｂは受光領域５９ｂの出力信号に対応する信号である。 Returning to FIG. 1, the reproduction signal processing circuit 28, based on the output signal (a plurality of photoelectric conversion signals) of the light receiver PD, servo signals (focus error signal, track error signal, etc.), address information, synchronization information, An RF signal or the like is acquired. Specifically, the focus error signal Sfe is acquired based on the following equation (3). Here, Va is a signal corresponding to the output signal of the light receiving area 59a, and Vb is a signal corresponding to the output signal of the light receiving area 59b.
Ｓfe＝Ｖa−Ｖｂ ……（３） Sfe = Va−Vb (3)
また、次の（４）式に基づいて、トラックエラー信号Ｓteを取得する。ここで、Ｖcは受光領域５９ｃの出力信号に対応する信号、Ｖdは受光領域５９ｄの出力信号に対応する信号、Ｖeは受光領域５９ｅの出力信号に対応する信号、Ｖfは受光領域５９ｆの出力信号に対応する信号、Ｖgは受光領域５９ｇの出力信号に対応する信号、Ｖhは受光領域５９ｈの出力信号に対応する信号である。また、αはゲイン調整のための係数である。 Further, the track error signal Ste is acquired based on the following equation (4). Here, Vc is a signal corresponding to the output signal of the light receiving area 59c, Vd is a signal corresponding to the output signal of the light receiving area 59d, Ve is a signal corresponding to the output signal of the light receiving area 59e, and Vf is an output signal of the light receiving area 59f. , Vg is a signal corresponding to the output signal of the light receiving region 59g, and Vh is a signal corresponding to the output signal of the light receiving region 59h. Α is a coefficient for gain adjustment.
Ｓte＝（Ｖc−Ｖd）−α｛（Ｖe＋Ｖg）−（Ｖf＋Ｖh）｝ ……（４） Ste = (Vc−Vd) −α {(Ve + Vg) − (Vf + Vh)} (4)
また、次の（５）式に基づいて、トラッククロス信号Ｓtcを取得し、次の（６）式に基づいて、レンズポジション信号Ｓlpを取得する。 Further, the track cross signal Stc is acquired based on the following equation (5), and the lens position signal Slp is acquired based on the following equation (6).
Ｓtc＝（Ｖc＋Ｖd）−α｛（Ｖe＋Ｖg）＋（Ｖf＋Ｖh）｝ ……（５）
Ｓlp＝（Ｖc−Ｖd）＋α｛（Ｖe＋Ｖg）−（Ｖf＋Ｖh）｝ ……（６）
Stc = (Vc + Vd) -α {(Ve + Vg) + (Vf + Vh)} (5)
Slp = (Vc−Vd) + α {(Ve + Vg) − (Vf + Vh)} (6)
さらに、次の（７）式に基づいて、ＲＦ信号Ｓrfを取得する。 Further, the RF signal Srf is acquired based on the following equation (7).
Ｓrf＝Ｖa＋Ｖb＋Ｖc＋Ｖd ……（７） Srf = Va + Vb + Vc + Vd (7)
ここで得られたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。 The servo signal obtained here is output to the drive control circuit 26, the address information is output to the CPU 40, and the synchronization signal is output to the encoder 25, the drive control circuit 26, and the like. Further, the reproduction signal processing circuit 28 performs decoding processing, error detection processing, and the like on the RF signal. When an error is detected, the reproduction signal processing circuit 28 performs error correction processing, and then plays back the buffer via the buffer manager 37 as reproduction data. Store in the RAM 34. The address information included in the reproduction data is output to the CPU 40.
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズの位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズのフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータの駆動信号を生成する。ここで生成された各駆動信号は光ピックアップ装置２３に出力される。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。 The drive control circuit 26 generates a drive signal for the tracking actuator for correcting the displacement of the objective lens in the tracking direction based on the track error signal from the reproduction signal processing circuit 28. Further, the drive control circuit 26 generates a driving signal for the focusing actuator for correcting the focus shift of the objective lens based on the focus error signal from the reproduction signal processing circuit 28. Each drive signal generated here is output to the optical pickup device 23. Thereby, tracking control and focus control are performed. Furthermore, the drive control circuit 26 generates a drive signal for driving the seek motor 21 and a drive signal for driving the spindle motor 22 based on an instruction from the CPU 40. Each drive signal is output to the seek motor 21 and the spindle motor 22, respectively.
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。 The buffer RAM 34 temporarily stores data to be recorded on the optical disc 15 (recording data), data reproduced from the optical disc 15 (reproduction data), and the like. Data input / output to / from the buffer RAM 34 is managed by the buffer manager 37.
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。 The encoder 25 takes out the recording data stored in the buffer RAM 34 through the buffer manager 37 based on an instruction from the CPU 40, modulates the data, adds an error correction code, and the like, and writes a signal to the optical disc 15. Is generated. The write signal generated here is output to the laser control circuit 24.
前記レーザ制御回路２４は、前記光ピックアップ装置２３を構成する半導体レーザＬＤの発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び半導体レーザＬＤの発光特性などに基づいて、半導体レーザＬＤの駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。 The laser control circuit 24 controls the light emission power of the semiconductor laser LD that constitutes the optical pickup device 23. For example, at the time of recording, a drive signal for the semiconductor laser LD is generated by the laser control circuit 24 based on the write signal, recording conditions, light emission characteristics of the semiconductor laser LD, and the like.
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。 The interface 38 is a bidirectional communication interface with a host device 90 (for example, a personal computer), and is a standard interface such as ATAPI (AT Attachment Packet Interface), SCSI (Small Computer System Interface), and USB (Universal Serial Bus). It is compliant.
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録パワーや記録ストラテジ情報を含む記録条件、及び半導体レーザＬＤの発光特性などが格納されている。 The flash memory 39 stores various programs described by codes readable by the CPU 40, recording conditions including recording power and recording strategy information, light emission characteristics of the semiconductor laser LD, and the like.
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。 The CPU 40 controls the operation of each unit in accordance with the program stored in the flash memory 39 and stores data necessary for control in the RAM 41 and the buffer RAM 34.
次に、上位装置９０からアクセス要求があったときの、光ディスク装置２０における処理について図１２を用いて簡単に説明する。図１２のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。 Next, processing in the optical disc device 20 when there is an access request from the host device 90 will be briefly described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 12 corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU 40.
上位装置９０から記録要求コマンド又は再生要求コマンド（以下、「要求コマンド」と総称する）を受信すると、図１２のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、処理がスタートする。 When a recording request command or a reproduction request command (hereinafter collectively referred to as “request command”) is received from the host device 90, the start address of the program corresponding to the flowchart of FIG. 12 is set in the program counter of the CPU 40, and the process starts. .
最初のステップ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。 In the first step 401, the drive control circuit 26 is instructed to rotate the optical disc 15 at a predetermined linear velocity (or angular velocity), and the reproduction signal processing circuit 28 is notified that a request command has been received from the host device 90. .
次のステップ４０３では、要求コマンドから指定アドレスを抽出し、その指定アドレスから、対象記録層が記録層Ｌ0であるか記録層Ｌ1であるかを特定する。 In the next step 403, the designated address is extracted from the request command, and it is specified from the designated address whether the target recording layer is the recording layer L0 or the recording layer L1.
次のステップ４０５では、特定された対象記録層に関する情報を駆動制御回路２６などに通知する。 In the next step 405, information related to the specified target recording layer is notified to the drive control circuit 26 and the like.
次のステップ４０７では、光ディスク１５が所定の線速度（又は角速度）で回転していることを確認すると、駆動制御回路２６に対してサーボオンを指示する。これにより、前述の如く、トラッキング制御、及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は処理が終了するまで随時行われる。 In the next step 407, when it is confirmed that the optical disk 15 is rotating at a predetermined linear velocity (or angular velocity), the drive control circuit 26 is instructed to turn on the servo. As a result, tracking control and focus control are performed as described above. Note that tracking control and focus control are performed as needed until the processing is completed.
次のステップ４０９では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。 In the next step 409, the drive control circuit 26 is instructed to form a light spot near the target position corresponding to the designated address. Thereby, a seek operation is performed. If the seek operation is unnecessary, the process here is skipped.
次のステップ４１１では、要求コマンドに応じて記録又は再生を許可する。 In the next step 411, recording or reproduction is permitted according to the request command.
次のステップ４１３では、記録又は再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４１５に移行する。 In the next step 413, it is determined whether recording or reproduction is completed. If it is not completed, the determination here is denied and the determination is made again after a predetermined time has elapsed. If completed, the determination here is affirmed and the routine proceeds to step 415.
このステップ４１５では、駆動制御回路２６に対してサーボオフを指示する。そして、処理を終了する。 In step 415, the drive control circuit 26 is instructed to turn off the servo. Then, the process ends.
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ピックアップ装置２３では、３つの微小領域（ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３）によって第１の領域が構成され、３つの部分回折領域（ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３）によって第２の領域が構成されている。 As is clear from the above description, in the optical pickup device 23 according to the present embodiment, the first region is constituted by three minute regions (TA1, TA2, TA3), and three partial diffraction regions (DA1, DA2, DA3) constitutes the second area.
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が構成されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。 Further, in the optical disc apparatus 20 according to the present embodiment, a processing apparatus is configured by the reproduction signal processing circuit 28, the CPU 40, and a program executed by the CPU 40. It should be noted that at least a part of the processing according to the program by the CPU 40 may be configured by hardware, or all may be configured by hardware.
以上説明したように、本実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、半導体レーザＬＤ（光源）から出射された光束は、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に集光される。そして、光ディスク１５で反射され対物レンズ６０を介した戻り光束は、３つの部分回折領域と回折格子が形成されていない３つの微小領域とを有するホログラムＨＧに入射する。ここで、対象記録層が記録層Ｌ0（第１記録層）の場合には、戻り光束に含まれる記録層Ｌ1（第２記録層）での±１次回折光及び０次光は微小領域を透過し、戻り光束に含まれる信号光は部分回折領域で回折される。部分回折領域で回折された信号光は受光器ＰＤ（光検出器）で受光される。そして、受光器ＰＤから受光量に応じた信号が出力される。このように、対象記録層が記録層Ｌ0の場合には、信号光のみがホログラムＨＧで回折されるため、信号光に悪影響を及ぼすおそれがある記録層Ｌ1での±１次回折光及び０次光が受光器ＰＤで受光されるのを抑制することができる。従って、大型化、高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。 As described above, according to the optical pickup device 23 according to the present embodiment, the light beam emitted from the semiconductor laser LD (light source) is condensed on the target recording layer of the optical disk 15 via the objective lens 60. The return light beam reflected by the optical disk 15 and passing through the objective lens 60 is incident on a hologram HG having three partial diffraction regions and three minute regions where no diffraction grating is formed. Here, when the target recording layer is the recording layer L0 (first recording layer), the ± first-order diffracted light and the zeroth-order light in the recording layer L1 (second recording layer) included in the return light beam pass through a minute region. The signal light included in the return light beam is diffracted in the partial diffraction region. The signal light diffracted in the partial diffraction region is received by the light receiver PD (light detector). Then, a signal corresponding to the amount of received light is output from the light receiver PD. As described above, when the target recording layer is the recording layer L0, only the signal light is diffracted by the hologram HG, so that the ± first-order diffracted light and the zeroth-order light in the recording layer L1 may adversely affect the signal light. Can be suppressed from being received by the light receiver PD. Therefore, it is possible to obtain a desired signal with high accuracy from an optical disc having a plurality of recording layers without causing an increase in size and cost.
また、ホログラムＨＧが、戻り光束の光路方向に関して、対象記録層が記録層Ｌ0のときに戻り光束に含まれる記録層Ｌ1での±１次回折光の集光位置近傍に配置されているため、微小領域の面積を小さくすることが可能となる。これにより、信号光の光量をあまり低下させることなく、記録層Ｌ1での±１次回折光及び０次光を分離することができる。すなわち、光利用効率の低下を抑制することが可能となる。 Further, since the hologram HG is arranged in the vicinity of the condensing position of the ± first-order diffracted light in the recording layer L1 included in the return light beam when the target recording layer is the recording layer L0 with respect to the optical path direction of the return light beam. The area of the region can be reduced. As a result, ± 1st order diffracted light and 0th order light in the recording layer L1 can be separated without significantly reducing the amount of signal light. That is, it is possible to suppress a decrease in light utilization efficiency.
また、半導体レーザＬＤとグレーティングＧＴとホログラムＨＧと受光器ＰＤとが一体化されているので、組み付けが容易となり、製造コストを低減することが可能となる。 In addition, since the semiconductor laser LD, the grating GT, the hologram HG, and the light receiver PD are integrated, the assembly becomes easy and the manufacturing cost can be reduced.
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０によると、Ｓ／Ｎ比の高いサーボ信号及びＲＦ信号が光ピックアップ装置２３から出力されるため、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。 In addition, according to the optical disk device 20 according to the present embodiment, since the servo signal and the RF signal having a high S / N ratio are output from the optical pickup device 23, access to the optical disk having a plurality of recording layers can be stabilized with high accuracy. Can be performed.
また、ホログラムを用いているため、光ディスク装置の小型化、軽量化及び薄型化を促進することができる。 Further, since the hologram is used, it is possible to promote the reduction in size, weight and thickness of the optical disc apparatus.
なお、上記実施形態では、ホログラムＨＧの３つの微小領域に回折格子が形成されていない場合について説明したが、これに限らず、例えば図１３に示されるように、サーボ信号を生成するのに利用されない受光領域に回折するような、回折格子が形成されていても良い。また、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、記録層Ｌ1での反射光がフォーカスエラー信号に悪影響を及ぼさない場合には、一例として図１４に示されるように、３つの微小領域を部分回折領域ＤＡ１に含ませても良い。また、これらの場合に、各微小領域からの光束を受光するための第２の受光器（第１の領域からの光束を受光する光検出器）を更に備えても良い。そして、この第２の受光器を前記受発光ユニット５１内に配置しても良い。これにより、半導体レーザＬＤとグレーティングＧＴとホログラムＨＧと受光器ＰＤと第２の受光器とが一体化されることとなる。 In the above-described embodiment, the case where the diffraction grating is not formed in the three minute regions of the hologram HG has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. A diffraction grating may be formed that diffracts into a light receiving region that is not. Further, when the target recording layer is the recording layer L0 and the reflected light from the recording layer L1 does not adversely affect the focus error signal, as shown in FIG. It may be included in the area DA1. In these cases, a second light receiver for receiving the light flux from each minute region (photodetector for receiving the light flux from the first region) may be further provided. The second light receiver may be disposed in the light emitting / receiving unit 51. Thereby, the semiconductor laser LD, the grating GT, the hologram HG, the light receiver PD, and the second light receiver are integrated.
また、上記実施形態において、ホログラムとして、入射光の偏光方向により回折効率が異なる偏光ホログラムを用いても良い。偏光ホログラムは無偏光のホログラムに比べて回折効率が大きいため信号成分を大きくすることができる。これにより、光利用効率を更に向上させることができる。但し、この場合には、前記受発光ユニット５１と前記対物レンズ６０との間の光路上に１／４波長板を配置する必要がある。なお、偏光ホログラムとしては、液晶を用いたもの、複屈折結晶を用いたもの、及び有機延伸膜を用いたものなどがある。 Moreover, in the said embodiment, you may use the polarization hologram from which diffraction efficiency differs according to the polarization direction of incident light as a hologram. Since a polarization hologram has a higher diffraction efficiency than a non-polarized hologram, the signal component can be increased. Thereby, the light utilization efficiency can be further improved. However, in this case, it is necessary to arrange a quarter wavelength plate on the optical path between the light emitting / receiving unit 51 and the objective lens 60. The polarization hologram includes those using liquid crystal, those using a birefringent crystal, and those using an organic stretched film.
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。 In the above embodiment, the optical disk apparatus capable of recording and reproducing information has been described. However, the present invention is not limited to this, and any optical disk apparatus capable of reproducing at least information among recording, reproducing and erasing of information may be used. .
また、上記実施形態では、光ディスクが片面２層ＤＶＤ＋Ｒの規格に準拠している場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、例えば約４０５ｎｍの波長の光に対応した次世代の片面２層ディスクであっても良い。また、記録層にピットが形成された片面２層ディスクであっても良い。この場合には、入射光はピットで回折されることとなる。 In the above embodiment, the case where the optical disc conforms to the single-sided dual-layer DVD + R standard has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, the next generation corresponding to light having a wavelength of about 405 nm. It may be a single-sided dual-layer disc. Further, it may be a single-sided dual-layer disc in which pits are formed in the recording layer. In this case, the incident light is diffracted by the pits.
また、上記実施形態では、光ディスクが２つの記録層を有する場合について説明したが、これに限らず、３つ以上の記録層を有していてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the optical disk has two recording layers, it may have not only this but three or more recording layers.
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。この場合に、少なくともいずれかの光ディスクが複数の記録層を有する光ディスクであっても良い。 In the above embodiment, the case where the optical pickup device includes one semiconductor laser has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a plurality of semiconductor lasers that emit light beams having different wavelengths may be included. In this case, for example, at least one of a semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength of about 405 nm, a semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength of about 660 nm, and a semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength of about 780 nm may be included. . That is, the optical disk apparatus may be an optical disk apparatus that supports a plurality of types of optical disks that conform to different standards. In this case, at least one of the optical discs may be an optical disc having a plurality of recording layers.
以上説明したように、本発明の光ピックアップ装置によれば、大型化、高コスト化を招くことなく、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得するのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うのに適している。 As described above, the optical pickup device of the present invention is suitable for accurately obtaining a desired signal from an optical disc having a plurality of recording layers without causing an increase in size and cost. Moreover, the optical disc apparatus of the present invention is suitable for accurately and stably accessing an optical disc having a plurality of recording layers.
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、６０…対物レンズ、ＤＡ１…部分回折領域（第２の領域の一部）、ＤＡ２…部分回折領域（第２の領域の一部）、ＤＡ３…部分回折領域（第２の領域の一部）、ＨＧ…ホログラム、Ｌ0…記録層（第１記録層）、Ｌ1…記録層（第２記録層）、ＬＤ…半導体レーザ（光源）、ＰＤ…受光器（第２の領域からの光束を受光する光検出器）、ＴＡ１…微小領域（第１の領域の一部）、ＴＡ２…微小領域（第１の領域の一部）、ＴＡ３…微小領域（第１の領域の一部）。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Optical disk, 20 ... Optical disk apparatus, 23 ... Optical pick-up apparatus, 28 ... Reproduction signal processing circuit (a part of processing apparatus), 40 ... CPU (a part of processing apparatus), 60 ... Objective lens, DA1 ... Partial diffraction area (Part of the second region), DA2 ... partial diffraction region (part of the second region), DA3 ... partial diffraction region (part of the second region), HG ... hologram, L0 ... recording layer (first part) 1 recording layer), L1... Recording layer (second recording layer), LD... Semiconductor laser (light source), PD... Light receiver (photodetector that receives the light beam from the second area), TA1. 1 part), TA2... Micro area (part of the first area), TA3... Micro area (part of the first area).
Claims (10)
光源と；
前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層が前記第１記録層のときに前記戻り光束に含まれる前記第２記録層で回折された回折光が入射する位置に設けられた第１の領域及び回折格子が形成された第２の領域を有し、前記第１の領域に入射した光束と前記第２の領域に入射した光束とを分離するホログラムと、を含む光学系と；
前記第２の領域からの光束を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置。 An optical disk having a plurality of recording layers including a first recording layer and a second recording layer irradiated with the light beam through the first recording layer is irradiated with the light beam, and reflected light from the optical disk is received. An optical pickup device,
With a light source;
An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on the recording layer to be accessed among the plurality of recording layers, and an optical path of the return light beam reflected by the optical disk and passing through the objective lens; When the target recording layer is the first recording layer, a first region and a diffraction grating formed at a position where diffracted light diffracted by the second recording layer included in the return light beam is incident are formed. An optical system having two regions and including a hologram that separates a light beam incident on the first region and a light beam incident on the second region;
And a photodetector that receives a light beam from the second region and generates a signal corresponding to the amount of received light.
前記第２記録層で回折された回折光は、前記案内用の溝で回折された±１次回折光であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 A spiral or concentric guide groove is formed in the second recording layer,
5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the diffracted light diffracted by the second recording layer is ± first-order diffracted light diffracted by the guide groove. 6.
前記第２記録層で回折された回折光は、前記ピットで回折された±１次回折光であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 Pits are formed in the second recording layer,
5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the diffracted light diffracted by the second recording layer is ± first-order diffracted light diffracted by the pits.
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置を構成する第２の領域からの光束を受光する光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。 An optical disc apparatus capable of reproducing at least one of recording, reproduction and erasure of information with respect to an optical disc having a plurality of recording layers,
An optical pickup device according to any one of claims 1 to 9;
An optical disc apparatus comprising: a processing device that reproduces information recorded on the optical disc using an output signal of a photodetector that receives a light beam from a second region constituting the optical pickup device.
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